華海耐磨熱電偶滿足苛刻的鍋爐燃燒條件要求

產品
采用基金會現場總線hart的溫度變送器一體化耐磨專用 熱電偶和耐高溫 熱電偶套管裝配件
行業
發電
應用領域
加壓流化床燃燒鍋爐
問題
高溫、固體顆粒和獨特的過程介質使得尋求合適的溫度傳感器具有極大的挑戰性。
解決方案
將華海HN系列熱電偶與特殊設計的、鑲有硬質合金的熱電偶套管進行配套使用，以滿足鍋爐內苛刻的運行條件。
問題
加壓硫化床燃燒鍋爐（PFBC）是一種容許以低排放量燃燒低品質煤的鍋爐。在燃燒過程中，流化床將固體燃料懸掛在向上鼓風的噴氣裝置上，從而產生氣體和固體的湍流混合。翻騰動作類似于鼓泡的液體并提供有效的化學反應和傳熱。
流化床燃燒鍋爐的發明源于對無需進行外部排放控制而達到控制污染物排放的燃燒過程的追求。這種技術使燃料的燃燒溫度高達 700 至 950°C（1400 至 1700°F），大大低于形成不希望得到的氧化氮的極限值。（在大約 1380°C（2500°F）時，氮原子和氧原子在燃燒的空氣中化合而形成氧化氮污染物）。流化床的混合動作使煙氣與吸收硫的化學制品接觸，如：石灰石或白云石。煤中超過 95% 的硫污染物被鍋爐內的吸附劑獲取。
流化床燃燒鍋爐之所以能夠如此普及，主要是因為技術燃料的靈活性——從煤到城市廢棄物幾乎所有可燃物質都可用作燃料——而且無需附加高成本的控制裝置就能達到二氧化硫和氧化氮的排放標準。
在這種應用場合中，需要測量溫度以跟蹤監控分餾點并控制燃燒室的溫度曲線。典型的 PFBC過程所具有的溫度測量點在 6 至 20 個之間，但最終數量取決于燃燒室的高度。在該特殊應用場合中，共有 3 個燃燒單元且每個燃燒單元具有 6 個溫度測量點。
由于 PFBC 過程重新起動將花費大量時間，因此精確而可靠的溫度測量至關重要。此外，在溫度未知的情況下，將導致非計劃、高成本的過程停機。
PFBC 過程在為燃燒效率和排放控制提供靈活而又成本高效方法的同時，對于溫度的測量又提出了特殊的挑戰。下列極端苛刻的運行條件組合在一起，使尋求可靠、耐磨損的溫度測量解決方案極富挑戰性。
　　最高溫度達到 1200°C
　　煤的固體顆粒外徑達到 5 mm
　　過程介質包括煤、碳酸鈣(CaCO3)、硫、二氧化硫和氮
如果使用標準的熱電偶套管材料如碳鋼或不銹鋼，將導致傳感器很快就會出現故障。傳統裝配件的一般壽命周期僅為 6 個月。
解決方案
鍋爐內的苛刻運行條件要求使用耐磨損設計的溫度傳感器裝配件。特別是熱電偶套管材料必須耐受由于流入燃燒室的固體顆粒造成的磨損。因此，螺紋連接的 96 系列熱電偶套管由耐高溫鋼材制成以耐受腐蝕性含硫氣體，熱電偶套管的末端涂有硬質合金，對于流入的固體顆粒具有卓越的耐磨性能。溫度裝配件的其余部分包括熱電偶，配有鋁制 GR-A/BL 接線盒以及符合 DIN 標準的延伸件。
配有鈷涂層的熱電偶裝配件是 PFBC 應用條件下最理想的溫度測量解決方案。由于熱電偶套管和傳感器的耗用量較低并且現場維護停機和傳感器故障引起的過程停機次數大大減少，這種裝配件的堅固耐用和可靠性可節約大量成本。在這種應用條件下，該溫度裝配件期望壽命為 5 年。
在該工藝過程中，高密度溫度跟蹤監控測量使其成為采用現場總線hart的溫度變送器一體化耐磨專用 熱電偶的理想應用場合。與諸如傳感器直接接線或單個輸入變送器的傳統體系結構相比，可顯著節約安裝成本。
耐磨損溫度裝配件可為這種條件苛刻的應用場合提供完善的解決方案。這些精確和可靠的溫度測量裝置可縮短起動時間并降低過程停機的頻率，從而降低維護成本并提高過程利用率。